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重金屬廢渣、尾砂庫綜合治理工程

發布時間:2018-04-28 17:27:01

重金屬廢渣、尾砂庫綜合治理工程

重金屬廢渣是指冶煉工業生產過程中排出的各種工業廢渣。由于生產過程中所用的原料種類、反應條件和二次回用方式等不同,使得產生廢渣的化學成分和礦物組成等均有較大差異。總體上種類繁多、組分復雜、數量巨大、部分有毒,極大增加了處理與利用的難度。目前我國對于這些廢渣大多是進行堆放處置。

(1) 砷渣的處理方法及利用

含砷廢渣主要來自處理含砷廢水和廢酸的沉渣和冶煉、電子工業等。冶煉廠煙氣凈化所產生的廢水和廢酸中含有砷及鉍、銅、鉛、鋅等其它重金屬離子,需要采取硫化法處理,生成硫化砷渣。國內外對含砷廢物的處理處置途徑包括回收砷、固化/穩定化填埋和生產建材等。

其中,對砷渣的固化穩定化處理技術中,水泥固化技術因其固化材料廉價易得、處理成本低且效果好而得到廣泛的應用。經過固化/穩定化處置后,還可用作生產建材的原料,也是常見的資源化途徑,我國已廣泛應用廢渣磚。

典型案例:

桂陽縣輝山礦區重金屬尾砂污染綜合治理工程(含砷廢渣)

現場圖片:




安全填埋后封場綠化




(2) 鎘渣的處理方法及利用

鎘渣主要來源于濕法煉鋅,其中通常含有較多的銅,因此通常稱為銅鎘渣。對于銅鎘渣的處理,目前的方法是濕法回收其中的有用金屬,銅、鋅、鎘等,處理后二次渣由于含銅、鎘、銀、鐵等雜質比較多,且難以分離,通常進行堆放處置。濕法回收常用的方法有酸浸法和氨浸法,其中尤以酸浸法應用比較廣泛。

酸浸法是用硫酸溶解渣中的鎘、鋅等有用金屬,然后將不溶的固體雜質除去,此時溶液中含有Cd2+Fe2+Mn2+Zn2+等離子,以及反應后進入溶液的部分銅離子。在酸溶液中加入強氧化劑,將溶液中的鐵、錳離子氧化成高價態,從而從溶液中沉淀出來,再用鋅板置換溶液中的鎘,經過洗滌、高溫熔煉而得到金屬鎘。

目前的氨浸法一般為高壓氨浸和常壓氨浸。其主要流程為:通入氨氣,浸出,濾液中含銅、鎘、鋅等,各金屬較易分離。氨浸法有著所得浸出液雜質少、凈化除雜容易、工藝流程短、流程閉路循環、成本低等優點。但是,高壓氨浸對設備要求較高,不利于工業化的廣泛應用;常壓氨浸的浸出率不高,浸出速度慢,設備利用率不高,影響企業效益。

(3) 鉛渣與鉛鋅渣的處理方法及利用

鉛渣的主要來源是冶煉銅、鋅以及精鉍的過程。冶煉銅、鋅的過程產生的鉛渣多以硫酸鉛的形式存在,冶煉鉍的過程產生的鉛渣多以氯化鉛形式存在。這兩種鉛渣排放量較大,所含有用金屬較多(其含鉛基本在60%以上),處理時多用來回收貴金屬;而生產鉛、鋅排放的工業廢渣,通常稱作鉛鋅渣,其所含的鉛以及貴金屬量很少,主要是作為水泥熟料或者是生產建材。

對于氯化鉛、硫酸鉛渣的回收處理多用火法,如電爐、鼓風爐、反射爐等。氯化鉛火法冶煉過程是將渣粉碎至10mm左右,然后添加一定比例的石灰石和煤粉在反射爐中熔煉,就可得到粗鉛。硫酸鉛火法回收的主要過程:溫度在550630℃時,硫酸鉛在還原氣氛中變成硫化鉛,PbS在高溫下與鐵屑發生作用,生成金屬Pb

(4) 汞渣的處理方法及利用

汞渣是在水銀電解生產燒堿以及生產水銀溫度計的過程中產生。汞渣成分主要是金屬態汞,還有約13%的金屬雜質,其次為少量非金屬雜質。對汞渣的處理,國內一般使用焙燒法、電化學氧化法、化學氧化法和熱氧化法回收汞。

焙燒法首先需要進行水洗以除去機械雜質,然后經過酸化(去除汞渣中堿金屬)、壓濾回收一部分汞。所得的濾渣經過焙燒爐進行焙燒,尾氣經過兩個串聯的冷凝器再次回收金屬汞。焙燒法是國內外普遍使用的一種工業回收汞的方法,但是這種方法有設備龐大、不易密閉、二次污染嚴重、回收率低等缺點,需要進一步加以改進。

電化學氧化法可分為以汞渣為陽極的恒電流溶出法和恒電位溶出法,因為恒電流溶出法存在不能有效選擇性溶解金屬雜質,影響汞收率的缺點,因此恒電位溶出法受到廣泛應用。恒電位溶出法是將純汞、汞渣及氯化鈉水溶液依次加入電解槽中電解。回收的汞、殘渣及溶液中加入一定量鹽酸。殘液放入污水池處理除汞;殘渣放入殘渣池,與一級污水殘渣一并處理除汞。汞渣電位控制在汞的溶出電位以前,金屬雜質完全溶出而汞不溶出,從而達到汞與雜質完全分離的目的。

 

(5) 鉻渣的處理方法及利用

我國鉻鹽生產多采用有鈣焙燒工藝,這種方法產渣量大,并且渣中含有不溶于水的鉻酸鈣,難以解毒處理,環境污染極為嚴重。較為成熟的鉻渣處理治理技術有:鉻渣做水泥礦化劑、鉻渣替代白云石做燒結煉鐵、用旋風爐燒鉻渣解毒、用于玻璃著色劑、酸溶解毒等。

其中,還原解毒分為干法解毒和濕法解毒,前者主要存在著投資大、能耗高和粉塵污染等問題;后者由于大量使用化學藥劑如硫化鈉、硫酸亞鐵和硫酸,處理成本居高不下。

旋風爐附燒鉻渣技術是比較完善的鉻渣解毒技術。其處理步驟是:燃煤和鉻渣研磨后送至旋風筒燃燒,將高價態的鉻還原 。熔渣經水淬固化成玻璃體,用作建筑材料或水泥摻和料。這種技術具有吃渣量大,解毒徹底,水淬渣安全穩定等特點。

部分工程案例:

懷化辰溪縣東興化工公司歷史遺留重金屬廢渣治理工程

冷水江市銻品冶煉企業砷堿渣庫改造項目

冷水江市錫礦山地區七星-七里江片區廢渣綜合整治工程

冷水江市錫礦山地區炭家灣片區廢渣綜合整治工程

綏寧縣小水村冶煉廢渣安全處置工程

南丹縣大廠鎮拉索尾礦庫綜合治理工程

溆浦縣龍王江金礦區歷史遺留礦渣治理工程

岳陽縣張谷英鎮金礦區、公田鎮鈾礦區歷史遺留重金屬廢渣安全處置工程

安化縣羊角塘鎮花巖沖金礦歷史遺留問題綜合整治工程

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